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印刷版材用感光材料之应用(二)

三、 弹性凸版及凸版用感光高分子材料

1. 弹性凸版

弹性版之凸版材，顾名思义，其材质包括填料（filler）与接著剂（binder），填料部分通常为纤维素掺入有色物质；接著剂为一热塑性酚醛树脂（phenolic resin）。此基材是由压缩低分子量高分子之模造化合物，经150°C烧结约分钟，以增加其分子量而获得模造基材。用于弹性凸版之感光高分子有固态光高分子及液态光高分子两种。固态光高分子版是由一共聚合物（copolymer）或一弹性物体（elaster），由光起始剂（photoinitiator）经UV光照射触发化学反应将共聚合物或弹性体交互联结而硬化，此版照射部分变成稳定、不溶性物质无法被显像剂清洗掉而形成凸起影像区域。丙烯酸酯（acrylate）类则是可交互联结共聚合物或弹性体之活性物质除污机。对弹性版而言，弹性物体如天然橡胶可与丙烯酸酯进行交互联结，典型受欢迎之高分子版为poly(2-chloro-1,3-butadiene)（聚氯丁二烯）与trimethylol-propane triacrylate交互联结之产物；另一种受欢迎之树技术不成熟脂版为苯乙烯-2-甲基-1，3-丁二烯（styrene-isoprene）与丙烯酸酯类如trimethylolpropane triacrylate，光起始剂等配方而成。光起始剂如benzophenone,benzoin,benzil等吸收光后即分裂成自由基，这些自由基会引起共聚合物或弹性体之双健打开，随即进行聚合反应。通常高分子链之交互联结在照明领域散热和热敏元件方面正在逐步取代铝合金产生硬化版，配方中加入适量丙烯酸酯类可控制硬度，以弹性版（flexo plate）交互联结之量较少故版较柔软。

2. 凸版

高分子凸版的版材是由光感应树脂一种或两种以上组合所制成，这些如表面比较光洁的硬化层硬度和有效硬化层深度、电镀层、氮化层、渗碳层、各种铜带、细线材、刀刃、薄片3μm零件表层硬度测定树脂与光起始剂、其它添加剂混合。UV光经负片照射版材后聚合树脂分子而硬化，随着版型态不同可使用不同之光感应树脂，如以胺基甲酸乙酯（urethane）为主之聚烯类及四硫化物混合物；聚醯胺类（polyvinyl alcohol）及其装饰灯它低分子量高分子所制成。曝光后版之非印纹区用碱性溶液清洗掉，此清洗溶液为水与酒精之混合溶液。

四、 印刷版材之感光物质（光阻剂）涂布

涂布光阻剂于基材上制作完成之印刷版材须经过多种步聚处理,如下说明：

1. 基材制备：涂布光阻剂前，基材（金属版或高分子版）表面必须进行脱脂及干燥，有时预涂附着促进剂。脱脂部分可用溶剂或碱性清洁剂，以PH调整来处理清洗。

2. 光阻剂涂布：一般用涂布刀或滚筒等方式分散涂布溶液（% solid）于基材表面上。对微平版印刷术而言，光阻剂则放置于快速转动、可调控之旋转之涂布物均匀地分散在晶元片。涂布之厚度则受制于基材表面涂液之粘度和流动之速率。

3. 预烘热（prebake）：光阻剂涂布完成后必须用热处理方式以除去微量的涂布液溶剂，才能形成干燥之涂膜，同时可消除机械张力。有些系统预烘热条件制作版材成功与否最重要之关键。

4. 曝光（exposure）：此阶段过程是制版影像操控之中心部分，曝光照射之结果取决照射形式之品质，由此看来最重要的品质是曝光剂量。

5. 显像（development）：曝光照射后进行显像或显影工作，可分为下列几种方式进行：（a）以浸泡方式将印版浸于显影剂中；（b）或在高速搅动的显影槽（developer）中清洗或擦拭；（c）或用细小之和田玉器喷雾方式曝晒等。一般制作印版过程中显影时间不会超过1分钟。

6. 后烘热（postbake）：显像后之感光高分子或树脂型态（pattern）这是勿容置疑的须加热以去除残留之显影剂，并可对感光高分子或树真空箱脂之pattern进行退火工作。此时所形成之光阻pattern可用于印刷时之印版或当作IC制程中蚀刻之光罩（mask） 。